広報活動

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2009年1月13日

理化学研究所

30年来の常識を覆し、植物に新たなステロール生合成経路を発見

- 動物と同じステロール生合成経路が植物にも存在 -

いままで考えられていたステロール生合成経路植物でラノステロールを経由することはない、と考えられていた。

いままで考えられていたステロール生合成経路植物でラノステロールを経由することはない、と考えられていた。

ステロイドホルモンをはじめ、昆虫の忌避物質や食中毒の原因物質など、ステロイド化合物は独自の機能を発揮し、生命活動に重要な役割を果たす化合物として知られています。このステロイド化合物の前駆体であるステロールは、細胞膜の構成成分でもあり、動物や酵母、植物などに広く共通して存在しています。これまでの研究では、動物と植物とではステロール生合成経路が異なるとされ、生理学の教科書にも記載されていました。

理研植物科学研究センターの多様性代謝研究チームは、横浜市立大学の研究チームらと協力し、植物ステロールの生合成経路に、動物での生合成経路として知られているラノステロールを経由する経路があることを発見しました。動・植物のステロールは、動物ではラノステロールという中間体を経て生合成されるのに対し、植物ではシクロアルテノールという中間体を経て生合成されます。研究チームは2006年に、植物で、シクロアルテノール合成酵素(CAS)に加えて、動物で見つかっていたラノステロール合成酵素(LAS)が存在することを見つけました。今回、LASが実際に植物で機能し、植物ステロールの生合成に関与しているのかを、重水素で標識したメバロン酸を追跡することで、解析しました。その結果、植物ステロールがシクロアルテノール経由に加えて、ラノステノール経由でも生合成されていることを突き止め、それぞれの経路の寄与率が99%、1%程度であることを明らかにしました。通常時の植物でのラノステノール経路の寄与は少なく、病気や傷害などの緊急時に多く働くことが分かってきています。

今回の成果は、30年来の常識をくつがえし教科書を書き換えるとともに、植物特有のステロイド化合物の生産性向上や病傷害に強い植物開発に貢献すると期待されます。

理化学研究所
植物科学研究センター
多様性代謝研究チーム 客員主管研究員
公立大学法人横浜市立大学 木原生物学研究所 教授
村中 俊哉(むらなか としや)
Tel : 045-820-2445 / Fax : 045-503-9492